《機電一體化技術(shù)》課件-1.4 機電一體化系統(tǒng)的分類和設計

第1章緒論機電一體化技術(shù)1.4機電一體化系統(tǒng)的分類和設計1.4機電一體化系統(tǒng)的分類和設計機電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）種類繁多，對此有不同的分類方式。1、機電一體化系統(tǒng)的分類（1）按照機械和電子的功能和所占比例可分為：

以機械裝置為主體的機械電子產(chǎn)品

以電子裝置為主體的機械電子產(chǎn)品（2）按照機電結(jié)合方式可分為：

功能附加型（體脂秤、防抱死制動系統(tǒng)）

功能替代型（掃地機器人、加濕器）

機電融合型（外骨骼機器人、數(shù)控機床）1.4機電一體化系統(tǒng)的分類和設計2、機電一體化系統(tǒng)的設計（1）機電一體化系統(tǒng)的設計類型

機電一體化系統(tǒng)設計類型大致可分為以下三種：①開發(fā)性設計

在無已有參考系統(tǒng)和具體設計方案的情況下，根據(jù)目標功能要求，利用機電一體化系統(tǒng)設計，綜合運用機械技術(shù)、電子技術(shù)、控制技術(shù)等各項技術(shù)，進行原創(chuàng)性的創(chuàng)新設計。該過程是從無到有的全新設計過程。②適應性設計

在不改變原有機電一體化的原理的情況下，僅針對目標功能需求，對其局部結(jié)構(gòu)和功能進行改進，以增加系統(tǒng)某些方面的功能，使其滿足設1.4機電一體化系統(tǒng)的分類和設計計目標的需求，如提高產(chǎn)品性能和質(zhì)量、降低成本或提高自動化程度等。③變異性設計

在原有機電一體化系統(tǒng)設計方案和功能結(jié)構(gòu)不變的前提下，僅調(diào)整現(xiàn)有產(chǎn)品的規(guī)格尺寸，或通過改變系統(tǒng)部分部件型號來對系統(tǒng)功率、速度、力等參數(shù)進行系列化設計，使其滿足市場需求。

變異性設計相比其他兩種設計較為容易，但需要注意防止因參數(shù)變化而產(chǎn)生的對產(chǎn)品性能、可靠性方面的影響。1.4機電一體化系統(tǒng)的分類和設計（2）機電一體化系統(tǒng)的設計方法

機電一體化系統(tǒng)設計所考慮的方法通常分為取代法、結(jié)合法和組合法。通過合理運用各項技術(shù)，結(jié)合各領(lǐng)域優(yōu)勢，設計出最佳的機電一體化系統(tǒng)。①取代法

利用電子部件和自動控制系統(tǒng)取代原有傳統(tǒng)機械系統(tǒng)（產(chǎn)品）中的機械結(jié)構(gòu)和機械控制機構(gòu)，在簡化產(chǎn)品中機械結(jié)構(gòu)復雜程度的同時提高了產(chǎn)品可靠性與效率。1.4機電一體化系統(tǒng)的分類和設計②結(jié)合法

結(jié)合法主要應用于全新產(chǎn)品的開發(fā)。從整體角度考慮，將各項技術(shù)有機結(jié)合起來，構(gòu)成一個系統(tǒng)中的子系統(tǒng)，其組成要素之間的結(jié)合度比較高。通過運用結(jié)合法，將運動機構(gòu)、執(zhí)行元件、傳感檢測單元、控制與信息處理單元等要素通過接口有機結(jié)合起來，形成新的機電一體化系統(tǒng)將變得完全有可能。②組合法

組合法將結(jié)合法制成的子系統(tǒng)或者各種標準功能模塊，像積木一樣組合在一起形成機電一體化系統(tǒng)。該方法有效縮短